As gevolg van globale bevolkingsgroei en ’n afname in beskikbare hulpbronne is voedselsekerheid en volhoubaarheid beduidende uitdagings wêreldwyd. Daar is dus ’n sterk fokus op volhoubare en meer produktiewe landboupraktyke. Verbeterde produktiwiteit behels tegnologie om uitsette te verbeter, asook die volhoubare gebruik van natuurlike hulpbronne en die bewaring daarvan (FAO, 2017). Wetenskaplike navorsing toon telkens dat hierdie aspekte verwant is aan verbeterde plantgesondheid.
’n Veranderende benadering, waar meer holisties na gewasproduksie gekyk word, is nodig vir volhoubare produksie. Figuur 1 is ’n skematiese voorstelling van hierdie veranderde benadering.
Risosfeer
Een van die kragtigste “wapens” in die arsenaal vir verbeterde landbouproduksie is die doeltreffende gebruik van die risosfeer, om sodoende groei en opbrengs te optimaliseer. In 1904 het Lorenz Hiltner, ’n Duitse landboukundige en plantfisioloog, die eerste keer die term “risosfeer” geskep om die plant-wortel-koppelvlak te beskryf – ’n woord wat gedeeltelik afkomstig is van die Griekse woord rhiza, wat “wortel” beteken.
Deur die jare het navorsing getoon dat daar in werklikheid tussen drie risosfeersones onderskei kan word:
- Endorisosfeer.
- Planêre risovlak.
- Ektorisosfeer.
Die onderskeid word getref op grond van hulle relatiewe posisie tot die wortelvlak (McNear et al, 2013).
Die risosfeer is ’n komplekse omgewing rondom die wortels van die gewas, waar talle chemiese, biologiese en fisiese prosesse saamwerk om ’n omgewing te skep waarin ’n komplekse choreografiese interaksie tussen wortels en mikrobes die hoofrol speel. Interaksie tussen wortels en mikrobes is ’n wedersydse verhouding waaruit albei partye voordeel trek.
PLANTWORTELS SE ROL
Plantwortels stel talle anorganiese en organiese molekules vry, waarvan organiese vorms die mees gevarieerde komponent is en die grootste invloed op die chemiese, fisiese en biologiese prosesse in die risosfeer het. Die samestelling en hoeveelheid van die vrygestelde verbindings word deur baie faktore beïnvloed, insluitende die planttipe, klimaatstoestande, insekte wat voorkom, voedingstoftekorte of toksisiteit, sowel as die chemiese, fisiese en biologiese eienskappe van die omliggende grond.
Organiese wortelafskeidings tree nie net op as cheleermiddel vir plantvoedingstowwe (soos fosfaat en yster), en as smeermiddel wat wortelpenetrasie vergemaklik en uitdroging beperk nie, maar dit dien ook as ’n koolstofvoedingsbron vir mikrobes naby die wortels in die risosfeer. Hierdie wortelafskeiding bestaan uit talle komponente, wat suikers, aminosure en ander organiese sure insluit.
MIKROBES
In ruil vir die koolstofbron skei die mikrobes in die risosfeer weer hul eie komplekse organiese verbindings af, wat talle voordele vir die gewas en gewasgesondheid inhou. Hierdie verbindings sluit plantegroei-stimulerende hormone, organiese voedingstof-cheleermiddels en selfs natuurlike antibiotika in, wat plantpatogene onderdruk.
Die invloed van mikrobes op plante kan in vier verskillende klasse onderverdeel word, naamlik:
- Biobemesting: Verhoging in voedingstofbeskikbaarheid.
- Fitostimulasie: Plantgroeihormone.
- Biologiese pesbeheer: Antibiotiese afskeiding en natuurlike kompetisie met patogene vir hulpbronne.
- Geïnduseerde sistemiese weerstand: Organiese verbindings wat die plant se weerstand teen stremming verhoog (biotiese en abiotiese stremming).
Voordelig vir die landbousektor
Met die vordering in wetenskap en tegnologie is die landbousektor nou in ’n opwindende nuwe fase, waar hierdie risosfeerinteraksies tot voordeel van gewasproduksie gemanipuleer kan word met die gebruik van bewerkingspraktyke en biostimulantprodukte.
Deur die korrekte produkte in die risosfeer toe te dien, kan plante meer weerstandbiedend gemaak word teen stremming, wortelgesondheid verbeter word en die water- en voedingstofgebruiksdoeltreffendheid van die gewas verhoog word, asook die grondfisiese eienskappe rondom die wortels verbeter word.
Hierdie vermoë is veral noodsaaklik in die landboulandskap, waar insetkoste drasties toegeneem het en ongunstige omgewingstoestande aan die orde van die dag is. Daar is heelwat produkte in die mark beskikbaar wat ’n gesonde risosfeer bevorder, waaronder humate, fulvate, seewierekstrak (kelp), aminosure en voordelige mikrobe- en swamspesies die algemeenste is. Daar moet egter katvoet opgetree word in die bemarking en gebruik van hierdie produkte, om nie onrealistiese verwagtinge by die verbruiker te skep nie.
Al die genoemde produkklasse het bewese voordele, maar die korrekte aanwending en samestelling daarvan vir ’n bepaalde uitkoms moet deur bewese wetenskaplike navorsing gelei word. Kombinasieprodukte, wat bestaan uit ’n reeks van hierdie komponente soos humate, fulvate, aminosure en seewierekstrak, is ook reeds beskikbaar en is wetenskaplik bewys om ’n betekenisvolle verbetering in die risosfeer en wortelgesondheid teweeg te bring.
Ongunstige grondtoestande en die feit dat die risosfeer ’n baie kompeterende omgewing is waarin mikrobes vir spasie en voedingsbronne moet kompeteer, veroorsaak dat dit nie vanselfsprekend is dat mikrobes wat tot die risosfeer toegevoeg word noodwendig sal oorleef nie. Daarom is dit ook raadsaam om gebruik te maak van ’n hoë konsentrasie (bakteriese tellings) mikrobiese stimulante, wat verkieslik uit meer as een stam/spesie bestaan, om sodoende die kanse op oorlewing te verbeter.
Ten slotte
Die verbetering van die risosfeeromgewing is ’n deurlopende proses, wat beteken dat die monitering daarvan van kardinale belang is. Monitering moet nie net op biologiese meting gebaseer wees nie, maar moet alle aspekte van die risosfeer in ag neem, naamlik chemiese, biologiese en fisiese eienskappe in die wortelsone. Daar is moniteringsmodelle in die mark beskikbaar, wat juis hiervoor ontwikkel is om deurgaans die nodige aanpassings te maak en sodoende optimale resultate te lewer.
